Một phát hiện đáng ngạc nhiên: đá stromatolite dưới biển sâu

April 20, 2018 Nhóm nghiên cứu phát hiện hóa thạch ở độ sâu 730 mét

Với độ tuổi 3,5 triệu năm, stromatolites là một trong những hóa thạch lâu đời nhất. Tuy nhiên, trầm tích vôi cho đến nay chỉ xảy ra ở những vùng biển nông có độ sâu lên tới 10 mét. Bởi vì cặn vôi chỉ có thể phát triển nếu có sự tham gia của các vi sinh vật phụ thuộc vào ánh sáng và quang hợp. Một nghiên cứu mới của các nhà địa chất học cho thấy rằng bằng cách sử dụng các vi khuẩn hóa tổng hợp, không phụ thuộc vào ánh sáng, stromatolite cũng có thể phát triển dưới đáy đại dương ở độ sâu 731 mét nước.

Các nhà địa chất Bremen đã phát hiện ra trong một chuyến thám hiểm ở Biển Ả Rập ngoài khơi Pakistan thảm vi sinh vật hình vòm tại các mỏm khí mê-tan ở độ sâu 730 mét nước. Với sự trợ giúp của cánh tay kẹp của robot lặn "MARUM-QUEST 4000", họ đã có thể phục hồi được một mái vòm bằng đá vôi cao khoảng 40 cm. Bên trong, nhóm nghiên cứu tìm thấy các cấu trúc đá vôi hình vòm và dát mỏng ban đầu được bao phủ bởi thảm vi sinh vật.

Những vi khuẩn này được kiểm tra chính xác hơn tại MARUM về mặt địa hóa. Kết quả: các vi sinh vật biển phân hủy khí metan, vi khuẩn cổ, tham gia vào việc xây dựng cái gọi là stromatolites. Nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp của cái tên này đã che giấu hình dạng của những ngọn đồi đá vôi: stroma trong tiếng Hy Lạp cổ đại có nghĩa là trần nhà, lithos có nghĩa là đá. Gerhard của MARUM cho biết: “Không giống như các vi khuẩn vi tổng hợp sống ở vùng biển nông lấy năng lượng cho quá trình trao đổi chất từ ​​tia nắng mặt trời, những vi khuẩn này sử dụng năng lượng được tạo ra trong quá trình chiết xuất khí mêtan ở đại dương sâu. Trong bóng tối, chúng thực hiện quá trình tổng hợp hóa học”. Bohrmann.

Vi khuẩn sống dưới đáy biển biến đổi hydro sunfua được tạo ra trong quá trình phân hủy khí metan. Tiến sĩ y khoa báo cáo: “Chúng tôi có thể xác định được các bó sợi của vi khuẩn oxy hóa sunfua này thành các phần mỏng dưới kính hiển vi”. Tobias Himmler từ MARUM, tác giả đầu tiên của nghiên cứu. Giáo sư Tiến sĩ cho biết thêm: "Cách tiếp nhận những bó này thật phi thường. Vì vi khuẩn ở Biển Ả Rập hầu như không có oxy tự do ở độ sâu này nên chúng có thể sử dụng nitrat thay vì oxy, thúc đẩy quá trình vôi hóa". Jörn Peckmann từ Đại học Hamburg.

Giả định của họ chứng thực một mô hình địa hóa xác nhận quá trình vôi hóa thông qua quá trình chuyển hóa dựa trên quá trình tổng hợp hóa học của vi khuẩn. Từ đó, các nhà nghiên cứu kết luận rằng không giống như các vi khuẩn quang hợp đã biết trước đây, các vi khuẩn dựa trên quá trình tổng hợp hóa học không phụ thuộc vào ánh sáng có thể tạo ra stromatolite - ngay cả ở vùng biển sâu.

Stromatolite là hóa thạch phổ biến nhất trong các thành tạo đá có niên đại hơn 541 triệu năm năm. Tương tự như biển Ả Rập ngày nay, ở các đại dương trước thời điểm đó, ở thời kỳ tiền Cambri, có rất ít oxy trong nước. Việc phát hiện ra stromatolite dựa trên quá trình tổng hợp hóa học ở Biển Ả Rập cung cấp những hiểu biết mới về nguồn gốc của những hóa thạch cổ đại này. "Cho đến nay, người ta chỉ biết đến các stromatolite dựa trên quá trình quang hợp, chẳng hạn như từ Bahamas hoặc Vịnh Shark trên bờ biển phía tây Australia. Ngược lại với các stromatolite dựa trên quá trình quang hợp, chúng khác nhau về cấu trúc và cấu trúc bên trong của chúng so với nhiều stromatolite thời Tiền Cambri," Tobias Himmler giải thích. Do đó, các nhà nghiên cứu suy đoán rằng quá trình tổng hợp hóa học đã góp phần nhiều hơn người ta nghĩ trước đây vào sự phát triển của stromatolite ở khu vực Tiền Cambri hơn 541 triệu năm trước.

Thông tin thêm: www.marum.de.

Liên kết đến nghiên cứu: quán rượu. geoscienceworld.org//stromatolits-below-the-photic-zone